Дисковый экструдер

Дисковый экструдер практически работает адиабатически, в нем устанавливается та температура перерабатываемой сырой резиновой массы, которая соответствует реологическим свойствам данного материа­ла и заданным условиям рабочего зазора фильеры. Поэтому при изготовлении такого изделия, как профильное уплотнение, задача регулирования температуры дискового экструдера должна сводиться к тому, чтобы:

- обеспечить, необходи­мое естественное распределение температур по зазору,

- создать на выходе из зазора, (месте перехода расплава в формующую головку), усилия, которые бы не мешали нормально­му течению естественного процесса в рабочей зоне машины и формированию изделия.

При невыполнении этих требований неизбежно нарушение устойчивости процесса экструзии профильного уплотнения, выражающейся в пульсации скорости истечения, нестабильности температуры и вязкости расплава и в результате, в ухудшении качества экструдата и, наконец, в разрыве техноло­гического потока.

Установившийся режим работы дискового экструдера является по существу режимом неустойчивым, чутко реагирующим на слу­чайные отклонения условий как на входе в машину, так и на вы­ходе из нее. Поэтому система регулирования температуры должна быть не только чувствительной к изменениям на доли градуса, но, кроме того, должна непрерывно автоматически согласовывать вы­ходные параметры процесса с параметрами на входе в машину.

Эти обязательные требования трудноосуществимы по следующим при­чинам:

- процессы пластикации, гомогенизации и создания давле­ния в дисковых экструдерах происходят на малых площадях и в малых объемах,

- существующие малогабаритные датчики темпе­ратуры обладают слишком большой инерционностью,

- датчики температуры, своими размерами перекрывают зону с перепадом температур в десятки градусов, в то же время приборы для контроля темпе­ратуры имеют точность в лучшем случае до 3°С.

Существует система регулирования температуры дисковых экструдеров, при изготовлении профильного уплотнения. Эта система терморегулирования  состоит из:

- рабочего зазора дискового экструдера, в котором непрерывно течет масса с быстроизменяющейся температурой, развиваемой за счет внутреннего трения;

- дифференциальной термопары, имеющей задающий спай на поверхности контакта с расплавом в зоне перехода из рабочего зазора в формующий канал, исполнительного спая, общего электрода, которым служит тело формующего инструмента, и отводящих проводов;

- электронного усилителя;

- исполнительного реле;

- нагреватель формующей головки.

Профильное уплотнение выходящее из тела формующего инструмента, тем­пература которого отличается от температуры входящего в него расплава лишь на доли градуса и передача тепла от массы к стенке или наоборот исключена. Поэтому данная си­стема обладает минимальной инерцией, чувствительна к на­чалу изменения температуры расплава в рабочем зазоре, вызванному какими-либо отклонениями параметров на входе в дисковый экструдер, и тотчас корректирует температуру формующего ин­струмента.

В зависимости от конструкции неподвижного диска и формую­щей головки конструктивное исполнение спаев дифференциальной термопары и других элементов системы можно варьировать.

Благодаря применению системы диференциального терморегулирования при изготовлении профильного уплотнения дисковый экструдер был превращен в самоуправляемую машину, автоматически настраи­ваемую на оптимальный температурный режим переработки лю­бого термопластичного полимерного материала; обслуживающему персоналу остается лишь следить за исправностью системы, обеспечивать запуск экструдера и бесперебойное питание мате­риала. Единственное требование к полимерному материалу, гарантирующее самонастройку экструдера, - это моно­тонное снижение вязкости расплава с ростом температуры.